2. 测试---露天开采转地下开采的顶柱厚度设计方法
根据《有色金属采矿设计规范》(GB-50771-2012),露天转地下开采时,境界顶柱的厚度应通过岩石力学计算确定,且不得小于20米。
《冶金矿山采矿设计规范》(GB 50830-2013)规定,采用空场法回采时,境界安全顶柱的厚度不应小于10米。【露天开采转地下开采后的矿坑回填---一个惨痛事故的重新回顾】
2. 影响因素
矿体几何形状:包括倾角和宽度。【顶柱的经验比例跨度设计方法(Scaled Span Design Method)】
破坏形式:顶柱及上下盘岩石的可能破坏模式。
水文地质条件:地表径流和地下水的聚集情况。
载荷条件:机械设备和堆载物的影响。
岩体强度:顶柱和围岩的承载力及岩石强度的变异性。
3. 分析方法
极限平衡分析:包括刚性板分析和弹性板分析,使用Mohr-Coulomb和Hoek-Brown准则。
经验分析:采用比例跨度法,结合Q-System进行岩体质量评价。
数值模拟:使用UDEC/3DEC、FLAC/FLAC3D等工具,适应矿柱的几何不规则性和材料非线性。
4. 经验设计
参考国内外成功案例,如Red Chris矿【Red Chris矿即将由露天开采转入地下开采(Bolck Caving)】和Chuquicamata矿【全球最大矿山: 丘基卡马塔(Chuquicamata)铜矿由露天开采转入地下开采】,结合具体地质条件和采矿方法进行调整。
通过综合以上方法,确保顶柱厚度既能满足承载力要求,又能保障采矿安全。
1. Itasca软件系列
FLAC 和 FLAC3D:用于模拟岩土体的力学行为,支持有限差分法【FLAC3D 7.0 新特性简介(P4)---软件集成】。
UDEC 和 3DEC:基于离散元方法,适用于岩石边坡和块体稳定性分析【3DEC的粘结块体模拟(BBM) | 在线开源大语言模型哪个最强】。
PFC (Particle Flow Code):通过颗粒流动模型模拟岩石的变形和破坏【使用Transformers确定句子之间的相似度】。
2. FDEM相关程序
ELFEN 和 Irazu:结合有限元和离散元方法,能够模拟复杂断裂过程。其中,Irazu使用粘合元方法模拟岩石材料的渐进破坏【FDEM-Irazu的离散断裂网络DFN】。
3. 扩展有限元法(XFEM)软件
Abaqus XFEM:适用于模拟裂缝扩展和传播过程【Abaqus XFEM 裂缝扩展和传播过程模拟】。
4. 其他工具
SRMTools:基于格点弹簧方法,专门用于分析脆性断裂岩体边坡的稳定性【SRMTools---基于微观力学的岩石边坡3D模型】。
这些软件各有特点,适用于不同类型的岩石断裂模拟需求,能够提供详细的力学行为和破坏模式分析。